بعد قرابة 80 عامًا ، لا تزال آثار القصف العنيف للحرب العالمية الثانية محسوسة في جميع أنحاء العالم. كان كريستوفر سكوت يعرف أن اثنين من خالاته قتلوا في سن 9 و 11 عامًا فقط خلال لندن بليتز ، هجوم ألمانيا النازية الذي استمر ثمانية أشهر ضد البريطانيين.
لم يكن لتلك الغارات الجوية آثار متتالية عبر أجيال من العائلات. اكتشف سكوت ، وهو فيزيائي في الفضاء والغلاف الجوي في جامعة ريدينغ في المملكة المتحدة ، مؤخرًا أن القنابل كانت محسوسة عند حافة الفضاء أيضًا.
من خلال التمشيط من خلال البيانات الأرشيفية ، اكتشف سكوت أن موجات الصدمة من القنابل أضعفت لفترة وجيزة الأيونوسفير ، الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للأرض.
من البرق إلى القنابل
بين حوالي 50 و 375 ميلًا (80 و 600 كيلومترًا) فوق سطح الأرض ، يتشكل الغلاف الجوي المتأين حيث يتم إنشاء الشفق القطبي وحيث يعيش رواد الفضاء على متن محطة الفضاء الدولية. تتأثر ذرات الغاز في هذه الطبقة من الغلاف الجوي بالإشعاع الشمسي ، وتشكل أيونات مشحونة كهربائيًا. يمكن أن تتذبذب كثافة وارتفاعات الإلكترونات ، الجزيئات المشحونة سلبًا ، في الأيونوسفير.
وقال سكوت لـ Live Science "الأيونوسفير أكثر تنوعًا بكثير مما يمكن تفسيره بالنشاط الشمسي".
أظهر بحث سكوت السابق أن البرق يمكن أن يعزز الأيونوسفير. أراد معرفة ما إذا كان ذلك بسبب الطاقة المتفجرة من البرق أو شحنته الكهربائية. لذا ، شرع في البحث عن الانفجارات الموثقة جيدًا على الأرض ، ومقارنة البيانات التاريخية مع البيانات الأرشيفية من مركز أبحاث الراديو في سلاو ، حيث قام العلماء بقياس كثافة الأيونوسفير باستخدام نبضات الراديو المرسلة عبر مجموعة من ترددات الموجات القصيرة .
قال سكوت إنه كان ينوي في الأصل النظر في آثار لندن بليتز ، ولكن لم يبق سوى القليل من المعلومات حول التوقيت والذخائر المستخدمة في هذه الغارات. كبديل ، زميل سكوت باتريك ميجور ، مؤرخ في جامعة ريدينغ ، قدم قاعدة بيانات عن قصف برلين بين عامي 1943 و 1944 ووجه سكوت إلى مجموعات بيانات أخرى حول غارات الحلفاء الجوية في أوروبا.
موجات الصدمة
قال سكوت إن كل غارة أطلقت طاقة ما لا يقل عن 300 ضربة خاطفة ، وشهدت الحسابات التاريخية من الأرض على القوة البعيدة للقنابل مثل 22000 رطل. (10000 كيلوجرام) "البطولات الاربع الكبرى" البريطانية.
قال ميجور فى بيان صحفى "ان السكان تحت القنابل يتذكرون بصورة روتينية انهم رماهم فى الهواء بفعل موجات الضغط التى انفجرت فى المناجم الجوية وستفتح نوافذ و ابواب مفصلاتهم".
عندما نظر الباحثون إلى سجلات الاستجابة للأيونات في حوالي 152 غارة جوية كبيرة من الحلفاء في أوروبا ، وجدوا أن تركيز الإلكترون انخفض بشكل كبير بسبب موجات الصدمة من القنابل. نُشرت النتائج اليوم (25 سبتمبر) في مجلة Annales Geophysicae.
قال سكوت: "تمكنت من رؤية تأثير في سجلات الغلاف الجوي المتأين في المملكة المتحدة من القصف على مسافة أكثر من ألف كيلومتر". "وفوجئت بذلك."
وقال إنغو مولر-ودارج ، عالم الكواكب في إمبريال كوليدج لندن الذي لم يشارك في الدراسة ، إن البحث هو "عرض أنيق لكيفية تأثر الغلاف الجوي المتأين بالنشاط على الأرض ، على الرغم من وجود عشرات إلى مئات الكيلومترات فوق سطح الأرض. أرض."
وقال سكوت إن آثار موجات الصدمة ستكون مؤقتة ، تستمر لمدة يوم واحد. وصرح لـ "لايف ساينس" بأن "الأيونوسفير يتحكم فيه إلى حد كبير أشعة الشمس. "إن القصف يمثل أثرا صغيرا بالمقارنة".
وأضاف سكوت أن ضعف الأيونوسفير ربما يكون قد أثر على كفاءة الاتصالات الراديوية بالموجات القصيرة ، والتي اعتمدت على الأيونوسفير لتعكس الإشارات عبر مسافات طويلة.
تتأثر التقنيات الحديثة ، مثل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، بالاضطرابات في الأيونوسفير. وجدت دراسة أخرى نُشرت في وقت سابق من هذا العام أن موجة الصدمة الهائلة من إطلاق صاروخ سبيس إكس فالكون 9 عام 2017 خلقت فجوة مؤقتة في الأيونوسفير ، والتي ربما عطلت إشارات الملاحة لمدة ساعة أو ساعتين بعد ذلك.
الخطوات التالية
وأشار مولر-ودارج إلى أنه كانت هناك تكهنات منذ فترة طويلة حول ما إذا كانت الزلازل تؤثر على الأيونوسفير بنتائج مختلطة. "تقدم هذه الدراسة دعماً قوياً للاقتراح القائل بأن الأحداث على الأرض التي تولد أي نوع من موجات الصدمة أو النبضات القوية يجب أن تكون محسوسة في الأيونوسفير" ، Mueller-Wodargtold Live Science.
قال سكوت إنه يريد أيضًا معرفة ما إذا كان يمكن الكشف عن العواصف الرعدية والبراكين والزلازل باستخدام طرق مماثلة.
كما يعمل حاليًا على رقمنة بيانات الغلاف الجوي المتأين البريطانية سابقًا بهدف نشر هذه المعلومات على الإنترنت ، بحيث يمكن للمتطوعين المساعدة في تحديد المزيد من التأثيرات على الغلاف المتأين. قد يساعد القيام بذلك سكوت على فهم سبب تأثير البرق على الأيونوسفير.
وقال سكوت: "كانت طبقة الأيونوسفير التي رأيناها تستجيب للقصف أعلى بكثير من تلك المستخدمة في دراسة البرق ، حيث كانت هي الوحيدة التي توجد بها البيانات الرقمية حاليًا". "هذا أحد الأسباب التي تجعلني أرغب في رقمنة بيانات الأيونوسفير ، حتى نتمكن من النظر لمعرفة ما إذا كانت الطبقة التي تم تحسينها بواسطة البرق معززة أيضًا بالقصف. عندها فقط يمكننا القول على وجه اليقين إذا كان تأثير البرق بسبب موجات الصدمة أو التيار الكهربائي - أو كليهما. "
